[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur überwachung des Abnutzungsgrads
von Kommutator-Kohlebürsten eines Gleichstrom-Elektromotors in einem akkumulatorbetriebenen
Elektrofahrzeug, insbesondere einem Gabelstapler, bei welcher die Kommutator-Kohlebürsten
elektrisch isolierte Kontrollbürsten eines optischen und/oder akustischen Warnsignalgebers
tragen, die ab einem vorgegebenen Abnutzungsgrad der Kommutator-Kohlebürsten auf den
Kommutator aufsetzen und hierdurch den Warnsignalgeber einschalten.
[0002] Bei bekannten Schaltungsanordnungen dieser Art besteht der Warnsignalgeber im wesentlichen
aus einer Signalleuchte, die zwischen die Kontrollbürsten und einen Pol des Akkumulators
des Elektrofahrzeugs angeschlossen ist. Bei abgenutzten Kommutator-Kohlebürsten schließen
die Kontrollbürsten den Stromkreis der Signalleuchte über den Anker des Elektromotors
zum anderen Akkumulatorpol. Da sich bei schwankender Betriebsbelastung des Motors
das Kommutator-Potential ändert, schwankt die Leuchtkraft der herkömmlich benutzten
Signalleuchte. Der Motorstromkreis wird über Schütze oder elektronische Schalter gesteuert
und bei Stillstand des Fahrzeugs unterbrochen. Damit zeigt die Warnsignalleuchte gerade
in den Betriebssituationen nicht an, in denen sich der Fahrer auf Warnsignale des
Fahrzeugs konzentrieren könnte.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Schaltungsanordnung zur überwachung des
Abnutzungsgrads von Kommutator-Kohlebürsten so zu verbessern, daß während des Betriebs
des Elektrofahrzeugs eine gleichmäßige und kontinuierliche Anzeige eines unzulässig
hohen Abnutzungsgrads erfolgt.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontrollbürsten an eine
den Warnsignalgeber steuernde, elektrische Speicherstufe angeschlossen sind und die
Speicherstufe bei Kontaktierung des Kommutators setzen, daß die gesetzte Speicherstufe
den Warnsignalgeber unabhängig vom Aufsetzzustand der Kontrollbürsten einschaltet
und daß ein bei Inbetriebnahme des Elektrofahrzeugs durch Einschalten seines Hauptschalters
ansprechender Rücksetzkreis die Speicherstufe rücksetzt.
[0005] Die Speicherstufe wird von dem Rücksetzkreis nach Inbetriebnahme des Elektrofahrzeugs
rückgesetzt oder gelöscht, womit der Warnsignalgeber abgeschaltet ist. Berühren im
nachfolgenden Betrieb des Elektrofahrzeugs die Kontrollbürsten den Kommutator des
Elektromotors, so wird die Speicherstufe gesetzt und der Warnsignalgeber eingeschaltet.
Hierzu genügt es, wenn die Kontrollbürsten den Kommutator nur kurzzeitig berühren,
was insbesondere bei Annäherung an die Abnutzungsgrenze der Fall sein kann. Die Speicherstufe
sorgt für kontinuierliche und gleichmäßige Steuerbedingungen für den Warnsignalgeber.
[0006] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Warnsignalgeber an ein bei Inbetriebnahme
des Elektrofahrzeugs durch Einschalten seines Hauptschalters auslösbares Zeitglied
angeschlossen, welches den Warnsignalgeber für eine vorbestimmte Zeitspanne unabhängig
vom Aufsetzzustand der Kontrollbürsten einschaltet. Mittels des Zeitglieds läßt sich
die ordnungsgemäße Funktion des Warnsignalgebers, insbesondere dessen Signalleuchte
oder dergl. überprüfen. Bei ordnungsgemäßer Funktion muß die Signalleuchte bei Inbetriebnahme
des Fahrzeugs für die vorbestimmte Zeitspanne, beispielsweise 1 bis 2 Sekunden, aufleuchten
und dann erlöschen. Zweckmäßigerweise wird die Speicherstufe mittels des Zeitglieds
zurückgesetzt.
[0007] Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert werden. Diese zeigt ein Blockschaltbild einer Kohlebürsten-überwachungsschaltung.
[0008] An einen Akkumulator 1 eines Elektrofahrzeugs, insbesondere eines Gabelstaplers,
ist über einen Schütz 3 der Ankerstromkreis 5 eines Gleichstrom-Elektromotors, beispielsweise
des Fahrmotors, angeschlossen. Nicht dargestellt sind etwa vorhandene Polwendeschaltungen
zur Drehrichtungsumkehr und der ebenfalls über Schütze an den Akkumulator angeschlossene
Ständerstromkreis des Motors. Gleichfalls nicht dargestellt sind Steuerschaltungen
zur-Leistungssteuerung des Motors. Sämtliche Stromkreise des Elektrofahrzeugs werden
von einem Hauptschalter 7, beispielsweise einem Schlüsselschalter oder dergl. eingeschaltet.
Der Hauptschalter 7 ist während des Betriebs des Fahrzeugs geschlossen.,Er steuert
insbesondere auch die Stromversorgung eines Steuerkreises 9, über die der Erregerstrom
des Schützes 3 bzw. der Steuerstrom etwaiger elektronischer Schalter, die an Stelle
des Schützes 3 vorgesehen sind, gesteuert wird.
[0009] Der Ankerstromkreis 5 umfaßt herkömmlich einen Kommutator 11, an dem Kohlebürsten
13 schleifen. Jede der Kohlebürsten 13 trägt mit radialem Abstand vom Kommutator 11
eine Kontrollbürste 15, die gegenüber der Kommutator-Kohlebürste 13 isoliert ist.
Ist ein vorbestimmter Abnutzungsgrad der Kommutator-Kohlebürsten 13 erreicht, so setzen
die Kontrollbürsten 15 ebenfalls auf den Kommutator 11 auf. Die Kontrollbürsten 15
sind über Entkopplungswiderstände 17 oder Entkopplungsdioden oderdgl. an den Setzeingang
einer Speicherstufe 19 angeschlossen, die auf die Spannungsänderung der Kontrollbürsten
15 anspricht. Die Speicherstufe 19 steuert über ein ODER-Gatter 21 eine Treiberstufe
23 einer Signalleuchte 25. Die Signalleuchte 25 wird eingeschaltet, wenn eine der
Kontrollbürsten 15 den Kommutator 11 kurzzeitig oder dauernd berührt. Die Treiberstufe
23 sorgt für gleichbleibende Betriebsbedingungen der Signalleuchte 25 und kann ggf.
als Blinkgeber ausgebildet sein. Bei der Speicherstufe 19 kann es sich um ein Flip-Flop
oder einen elektronischen Schalter handeln, der durch Steuerimpulse ein- bzw. ausgeschaltet
wird.
[0010] Bei geöffnetem Hauptschalter 7 ist die Stromversorgung der Speicherstufe 19, des
ODER-Gatters 21 und der Treiberstufe 23 abgeschaltet. Bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs
durch Schließen des Hauptschalters 7 wird ein Zeitglied 27 gesetzt, welches die Speicherstufe
19 nach Ablauf seiner Zeitkonstanten rücksetzt und so für gleichbleibende Anfangsbedingungen
sorgt. Das Zeitglied 27 ist über das ODER-Gatter 21 ebenfalls an die Treiberstufe
23 der Signalleuchte 25 angeschlossen und schaltet die Signalleuchte 25 für die Dauer
seiner Zeitkonstanten ein. Bei .Inbetriebnahme des Fahrzeugs kann so die ordnungsgemäße
Funktion der Treiberstufe 23 und der Signalleuchte 25 überwacht werden.
[0011] Sofern das Elektrofahrzeug mehrere Elektromotoren umfaßt, beispielsweise Lenkhilfemotore
oder Pumpen-Antriebsmotore für hydraulische Anlagen, können deren Kommutator-Kohlebürsten
in entsprechender Weise überwacht werden. Das Zeitglied 27 kann hierbei zur Kontrolle
sämtlicher Warnsignalleuchten und zum Rücksetzen sämtlicher Speicherstufen ausgenutzt
werden.
1. Schaltungsanordnung zur überwachung des Abnutzungsgrads von Kommutator-Kohlebürsten
(13) eines Gleichstrom - Elektromotors in einem akkumulatorbetriebenen Elektrofahrzeug,
insbesondere einem Gabelstapler, bei welcher die Kommutator-Kohlebürsten (13) elektrisch
isolierte Kontrollbürsten (15) eines optischen und/oder akustischen Warnsignalgebers
(23, 25) tragen, die ab einem vorgegebenen Abnutzungsgrad der Kommutator-Kohlebürsten
(13) auf den Kommutator (11) aufsetzen und hierdurch den Warnsignalgeber (23, 25)
einschalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollbürsten (15) an eine den Warn-
..signalgeber steuernde, elektrische Speicherstufe (19) angeschlossen sind und die
Speicherstufe (19) bei Kontaktierung des Kommutators (11) setzen, daß die gesetzte
Speicherstufe (19) den Warnsignalgeber (23, 25) unabhängig vom Aufsetzzustand der
Kontrollbürsten (15) einschaltet und daß ein bei Inbetriebnahme des Elektrofahrzeugs
durch Einschalten seines Hauptschalters (7) ansprechender Rücksetzkreis (27) die Speicherstufe
(19) rücksetzt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Warnsignalgeber
(23, 25) an ein bei Inbetriebnahme des Elektrofahrzeugs durch Einschalten seines Hauptschalters
(7) auslösbares Zeitglied (27) angeschlossen ist, welches den Warnsignalgeber (23,
25) für eine vorbestimmte Zeitspanne unabhängig vom Aufsetzzustand der Kontrollbürsten
(15) einschaltet.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied
(27) die Speicherstufe (19) rücksetzt.
